F-2200HL钻井泵易损件可靠性试验的研究.pdfVIP

石油机械 ——4—— CHINAPETROLEUMMACHINERY 2008年第36卷第9期 ．．试验研究◆ F一2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究· 刘济宁 骆宏骞 蒲容春 梁 勇 冯利杰 (宝鸡石油机械有限责任公司) 摘要 针对H200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题，为 309 进一步改进设计，对该型钻井泵进行了l h的厂内模拟油田工况台架运转试验，主要是对泵柱 塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验。结果表明，研制的缸套活塞结 构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵；双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构，陶瓷 缸套耐磨性很好。但其组成的密封副结构并非最佳密封结构；泵阎胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏 是泵阀总成失效的主要形式，提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键。 关键词 钻井泵模拟试验 易损件寿命 钻井泵在外形及结构上秉承了F系列泵特点。液 引 言 力端采用L形结构，更换吸入阀比较方便。排出 管、排出五通、空气包为锻造结构。采用了柱塞盘 为满足石油工业钻井工艺发展的需要，宝鸡石 根结构和活塞缸套结构2种方案，可根据所需的工 油机械有限责任公司(简称宝石机械公司)设计 作压力选择不同的结构。排出管位于排出液缸后部 开发出了国内首台具有自主知识产权的F—2200HL泵架一侧。吸人阀、排出阀均为API8号阀，高压 钻井泵。该泵是一种大功率、高泵压的钻井泵，于 时采用高压阀。吸入管配套了外置式吸入空气包。 2002年完成设计，2004年10月完成样机试制，2．技术参数 2005年9月完成厂内型式试验。在泵研制过程中， 型式：卧式三缸单作用活塞泵； 640 对主要承压件、受力件进行了有限元分析和计算， 额定输入功率：l kW； 对所有密封件的结构、材料进行大量的前期研究工 额定冲次：105min～； 作。2005年lO月，完成厂内100h可靠性试验， 冲程：365mm； 试验介质为清水，最高试验压力52MPa，试验各 齿轮速比：3．5122：1； 项技术指标均达到设计要求。但在油田工业性试验 最大工作压力：52MPa； 中，该钻井泵暴露出易损件使用寿命不稳定的问 总质量：43t； mm×321l 740 mm×3217 题。为了进一步改进设计和设计验证，2007年3 外形尺寸：5 mill。 309 月6日至10月11日共进行了lh的厂内模拟 3．性能参数 油田工况台架运转试验。通过不断地摸索和总结， 取得了突破性进展。 结构特点与性能 1．F一2200HL钻井泵结构特点 28．77、24．81L／s。 F一2200HL钻井泵是卧式三缸单作用泵。该 000 幸基金项目：CNPC项目。12m钻机及其配套件研制”(07G2020102)子课题。 2008年第36卷第9期刘济宁等：F一2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究